第1章流體及其主要物理性質(zhì)(編輯修改稿)
2025-08-16 08:29 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 RnQ ??? 校核 過(guò)流能力 問(wèn)題 Q ? 設(shè)計(jì)渠槽的 底坡 i ? 設(shè)計(jì)渠槽 斷面尺寸 b h 校核渠道輸水能力 已知 m b h n i,求 Q 【 例 】 設(shè)計(jì)渠槽的底坡 i 已知 m b h n Q,求 i 設(shè)計(jì)渠槽斷面尺寸 已知 Q m n i,求 b h 例如，邊坡為混凝 土護(hù)面，底部為漿 砌卵石的渠道 明渠斷面周界上糙率不同的明渠均勻流 n1 ,χ1 n2 ,χ2 n1 ,χ1 n2 ,χ2 天然河道主槽與 河灘糙率不同 主 槽 灘 地 引入綜合糙率 nr， 其他計(jì)算同前 當(dāng)渠道流量變化大時(shí)，斷面形狀采用復(fù)式斷面 復(fù)式斷面明渠均勻流的水力計(jì)算 例如，水位剛剛漫上淺灘（第二個(gè)臺(tái)階）時(shí)，濕周突然增大，過(guò)水面積變化小，計(jì)算流量會(huì)突然減小，小于實(shí)際流量。 糟率沿濕周可能不變，也可能變化，視具體情況而定，由于水深變化引起濕周變化可能是不連續(xù)的，對(duì)于復(fù)式斷面渠道， 不能用綜合糙率 來(lái)計(jì)算流量。 實(shí)際流量 h Q 計(jì)算流量 把斷面按水深劃為幾部分，分別計(jì)算流速、流量 用垂線把斷面劃分成三部分， 注意： 計(jì)算各部分濕周時(shí)，不 要把兩垂直分界線計(jì)入。 水力計(jì)算 ： χ1 h1 χ2 χ3 h2 h3 iKiRCAQ 11111 ??iKiRCAQ 22222 ??iKiRCAQ 33333 ??無(wú)壓圓管是指不滿流的長(zhǎng)管道 ， 如污水管道 、 雨水管道 、 無(wú)壓長(zhǎng)涵管等 第五節(jié) 無(wú)壓圓管均勻流 無(wú)壓圓管均勻流過(guò)水?dāng)嗝娴乃σ? 一、充滿度 dh???????11??滿流 非滿流 二、無(wú)壓圓管的最佳充滿度 水力最佳發(fā)生在非滿流時(shí) （滿流之前） 相對(duì)流量、相對(duì)流速無(wú)量綱曲線 面積 A和濕周 χ隨著水深的變化趨勢(shì)不同 最大設(shè)計(jì)充滿度 管徑 d/mm 或暗渠 H/mm 最大設(shè)計(jì)充滿度 α 150300 350450 500900 1000 本章作業(yè) 習(xí)題 ， 習(xí)題 ， 習(xí)題 ， 習(xí)題 第七章 明渠水流的流態(tài) 及其轉(zhuǎn)換 第一節(jié) 緩流和急流 第二節(jié) 流態(tài)判別的方法 第三節(jié) 水躍和水跌 第一節(jié) 緩流和急流 緩流： 水流 徐緩 ，遇到障礙物阻水時(shí)，水面壅高并能 逆流 上傳至較遠(yuǎn)地方。 常見(jiàn)于 底坡平緩的渠道或枯水季節(jié)的平原河流中。 急流： 水流 湍急 ，遇到障礙物阻水時(shí)，水面僅在附近隆起， 對(duì)上游來(lái)流無(wú)影響。 常見(jiàn)于 山丘和丘陵地區(qū)的陡槽、險(xiǎn)灘中。 第二節(jié) 流態(tài)判別方法： 波速 （ c） 法、 水流遇到障礙物后產(chǎn)生波動(dòng)（擾動(dòng)），擾動(dòng)產(chǎn)生的波速稱為 微幅干擾波波速。 ? 靜止水 V=0 ghc ??? 運(yùn)動(dòng)水 V ghvvcc ????’弗勞德數(shù)法 弗勞德數(shù)： ghvcvFr ?? —— 表征動(dòng)能 1?Fr —— 緩流 1?Fr —— 急流 1?Fr ——臨界流 勢(shì)能動(dòng)能波速流速2222222??????hmgmvhgvhgvcvFr 斷面比能法 z0 h cosθ h z z0 θ 0 0 v Q 上圖為一明渠非均勻流，以渠底為基準(zhǔn)面， 過(guò)水?dāng)嗝鎲挝灰褐氐目偰芰繛? 22222 gAaQhgavhEs ???? ?? c osc os當(dāng)?shù)灼?θ （ 6176。 ）較小的渠道， cosθ ≈1 ，則 式中， E s 為 斷面比能 （斷面單位能量） 22222 gAaQhgavhEs ???? 比較 z0 h cosθ h z z0 θ 0 0 v Q 020 2 zEgavpzEs ????? ?? E 和 Es 兩者相差一個(gè)渠底高程， Es與渠底高程無(wú)關(guān) ? 流量一定時(shí)， Es 是 斷面形狀、尺寸 的函數(shù) ? 當(dāng)流量和斷面形狀一定時(shí)， Es 是 水深 函數(shù) ?
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